温度的采集与控制课程设计
单片机课程设计说明书 多点温度采集电路设计
单片机课程设计说明书题目：多点温度采集电路设计课程设计（论文）任务书I、课程设计(论文)题目：多点温度采集电路设计II、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1．设计一个基于单片机的多点温度采集电路，至少可采集8个点。
2．测温范围:0℃-800℃。
3．采用LED数码直读显示检测点、温度。
4．温度分辨率:1℃。
5．应用protel画出原理图，给出硬件清单。
II、课程设计(论文)工作内容及完成时间：5月21日至5月23日：查找资料，方案论证；5月24日至5月25日：总体设计；5月25日至5月30日：软、硬件详细设计与调试；5月31日至6月1日：整理数据，撰写报告。
Ⅳ主要参考资料：1.曹天汉.单片机原理与接口技术.北京:电子工业出版社,2006.2.求是科技.单片机典型模块设计实例导航.北京:人民邮电出版社,2004.3.李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础(修订本).北京:北京航空航天大学出版社,2001.4.传感器电路分析与设计李道华、李玲、朱艳.武汉大学出版社,2000.专业类班学生：日期：自2012年5月21日至2011年6月1日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室主任：附注:任务书应该附在已完成的课程设计说明书首页。
目录△、设计摘要 (1)一、设计背景 (2)1.1 课题背景 (2)1.2 课题的目标及意义 (2)1.3 主要研究内容 (3)二、设计准备 (4)2.1设计时间安排 (4)2.2设计需求 (4)2.2.1 所需元件 (4)2.2.2 部分元件解析 (4)三、设计分析 (11)3.1 总图展示 (11)3.2 线口说明 (11)四、设计总结 (16)参考文献 (17)△设计摘要：温度（Temperature）是表示某物体在某一环境下对冷热的反应程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度的表现。
温度量常运用于生活之中，尤其是在物理学、生物学、化学以及其相联系的产业。
温度控制系统课程设计
温度控制系统课程设计一、引言温度控制系统是一种常见的自动化控制系统，广泛应用于工业生产、农业生产、医疗保健等领域。
本课程设计旨在通过设计一个基于单片机的温度控制系统，让学生了解自动化控制系统的基本原理和实现方法。
二、设计目标本课程设计的主要目标是设计一个基于单片机的温度控制系统，具体包括以下方面：1. 实现温度测量功能：通过传感器获取环境温度，并将数据转换为数字信号，供单片机处理。
2. 实现温度调节功能：根据设定温度和当前环境温度，通过单片机输出PWM信号调节加热器功率，从而实现对环境温度的调节。
3. 实现显示功能：将当前环境温度和设定温度以数字形式显示在LCD 屏幕上。
4. 实现报警功能：当环境温度超过设定范围时，通过蜂鸣器发出警报提示操作者。
三、硬件系统设计1. 硬件平台选择本课程设计采用STM32F103C8T6单片机作为控制核心，具有较高的性价比和丰富的外设资源，适合用于中小规模的自动化控制系统。
2. 温度传感器选择本课程设计采用DS18B20数字温度传感器，具有精度高、响应速度快、可靠性强等优点，适合用于工业自动化控制系统。
3. LCD显示屏选择本课程设计采用1602A型液晶显示屏，具有低功耗、易于控制等优点，适合用于小型自动化控制系统。
4. 其他外设选择本课程设计还需要使用继电器、蜂鸣器、电阻等外设实现各项功能。
四、软件系统设计1. 系统架构设计本课程设计采用分层结构设计，将整个软件系统分为数据采集层、控制层和用户界面层三个部分。
其中数据采集层负责获取环境温度数据；控制层根据设定温度和当前环境温度输出PWM信号调节加热器功率；用户界面层负责显示当前环境温度和设定温度，并实现报警功能。
2. 数据采集层设计数据采集层主要负责获取环境温度数据，并将其转换为数字信号供单片机处理。
本课程设计采用DS18B20数字温度传感器实现温度测量功能，具体实现步骤如下：（1）初始化DS18B20传感器。
（2）发送读取温度命令。
小学四年级温度数学教案：工程测量中的温度控制
小学四年级温度数学教案：工程测量中的温度控制温度是我们日常生活中经常遇到的物理量，无论是在家里看电视、生活中的烹饪、还是工作场所中的环境控制，对温度的了解都是非常重要的。
特别是在工程测量领域，温度的控制更是一个至关重要的因素。
因为温度的变化会对工程测量的精度和稳定性产生很大的影响。
因此，在本文中，我们将介绍小学四年级温度数学教案，主要涉及工程测量中的温度控制。
一、实验目的通过本次实验，让小学四年级学生了解温度在工程测量中的作用，学习如何控制温度对于保证测量精度的关键性。
二、实验材料热水器、温度计、器皿、玻璃管、电子秤。
三、实验步骤1、实验前准备工作将玻璃管的一侧塞上棉花，另一侧塞上温度计，清洗好器皿和电子秤并备好热水器和水。
2、测量温度将器皿放入热水器中加热，待水温达到一定温度后再将器皿取出来，放到桌上。
将温度计插入到玻璃管内，并将玻璃管插入到器皿中，使温度计底部正好接触到热水中。
记录温度计读数。
3、控制温度在第2步的基础上，我们可以试着让温度降低，或者升高。
比如，可以调节热水器的温度，改变器皿内的水量，或者直接加入冰块等方法，让温度发生明显的变化，再记录温度计读数。
四、实验结果与分析通过本次实验，我们可以得到一些数据和结论。
1、温度的变化会对测量精度产生较大的影响。
如果温度变化不可控，则测量数据的精度和稳定性都会受到影响。
2、温度的变化可以通过控制水量、调整热水器温度等方式进行控制。
这就需要我们对温度的控制有一定的了解和技巧。
3、在实际工程测量中，温度的控制也是必不可少的。
在高精度测量拍摄、工作温度要求严格的环境，甚至包括一些微生物实验等方面，对温度的控制要求尤其严格。
需要选择适当的测量仪表和测量方法，以及合适的控制手段，来确保温度的精确控制和管理。
五、安全注意事项在实验中，需要注意热水的温度，避免烫伤手部，同时要小心使用电器和测量仪器等设备，做好安全保障措施，确保师生的安全。
六、实验总结通过本次实验，小学四年级学生可以清楚地了解到温度在工程测量中的重要性。
温度控制系统(课程设计)
长安大学《单片机原理及接口技术》课程设计（简易温度控制系统）专业：电气工程及其自动化学号： 2804060132姓名：任晴利指导老师：段晨东时间： 2008.12.22～2009.01.03目录目录。
题目。
摘要。
需求分析。
方案比较。
硬件设计。
硬件电路设计。
总体电路设计。
软件设计。
调试及结果分析。
附录1 电路程序。
附录2 电路总图。
题目：简易温度控制系统一．任务设计并制作一个简易的单片机温度自动控制系统（见图一）。
控制对象为自定。
图一 恒温箱控制系统二．要求设计要求如下（1）温度设定范围为40℃～90℃，最小区分度为1℃（2）用十进制数码显示实际温度。
（3）被控对象温度采用发光二极管以光柱形式和数码形式显示。
（4）温度控制的静态误差≤2℃。
扩充功能：控制温度可以在一定范围内设定，并能实现自动调整，以保持设定的温度基本保持不变（测量温度时只要求在现场任意设置一个检测点）。
恒温箱 执行器 可编程 控制器 显示器 变送器 设置键盘 电源 220V AC 温度传感器摘要本系统以A T89S52单片机芯片为核心，组成温度测量和控制系统，采用DS18B20数字温度传感器对温度进行实时采样，并将测量结果用数码管实显示，可以运用键盘按钮对温度进行设定，并且驱动加热器或制冷器将温度调整到设定温度，其功能完善，人机界面良好，可靠性高，AbstractThe system to single-chip AT89S52 chip as the core, the composition of the control of temperature control system of the adoption of digital temperature sensor DS18B20 temperature sampling, real-time display with digital temperature control, you can use the keyboard for temperature regulation, the use of heater and cooler temperature adjustments to improve its functions, a good man-machine interface, high reliability一、需求分析根据题目的具体要求，经过阅读思考，可对题目的具体任务、功能、技术指标等作如下分析。
温度采集系统课程设计
1 引言1.1 单片机概述单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。
单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。
最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
它又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O 设备。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。
同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。
1.2 温度采集设计背景随着科技的不断发展，现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技构中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域己经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了三个发展阶段:①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能温度传感器目前的智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的，它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)。
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计
计算机控制技术课程设计-温度控制系统设计引言温度控制是在很多工业和生活应用中至关重要的一项技术。
随着计算机控制技术的发展和普及，利用计算机控制温度已经成为一种常见的方法。
本文将介绍一个基于计算机控制技术的温度控制系统设计。
系统设计系统框架本系统采用分布式控制结构，由三个主要组成部分组成：传感器模块、控制模块和执行模块。
系统框架系统框架传感器模块负责实时采集温度数据，并将数据传送给控制模块。
控制模块根据传感器模块的数据和预设的设定值进行逻辑判断和决策，然后将决策结果发送给执行模块。
执行模块根据控制模块的结果来控制实际的温度执行设备。
硬件设计本系统需要以下硬件组件：•温度传感器：用于实时采集温度数据。
•控制器：用于运行控制模块的程序。
•执行器：用于控制温度执行设备。
软件设计本系统需要以下软件组件：•控制程序：负责接收温度传感器传输的数据，进行逻辑判断和决策，并将结果发送给执行程序。
•执行程序：根据控制程序的结果控制实际的温度执行设备。
•用户界面：提供友好的用户界面，用于设定温度控制的设定值和查看实时的温度数据。
系统流程系统主要分为三个阶段：温度数据采集、控制决策和执行控制。
温度数据采集1.温度传感器开始采集温度数据。
2.传感器将采集到的温度数据发送给控制程序。
控制决策1.控制程序接收到温度数据。
2.控制程序根据预设的设定值和温度数据进行逻辑判断。
3.根据逻辑判断结果，控制程序生成相应的控制方案。
4.控制程序将控制方案发送给执行程序。
执行控制1.执行程序接收到控制方案。
2.执行程序根据控制方案控制实际的温度执行设备。
3.执行程序将执行结果反馈给控制程序。
功能设计温度设定功能用户可以通过用户界面设定温度控制的设定值。
用户界面将设定值发送给控制程序，控制程序将设定值存储在内存中。
实时数据显示功能用户界面可以实时显示温度传感器采集到的温度数据。
温度数据通过控制程序发送给用户界面，并在用户界面显示。
控制逻辑设计控制程序根据采集的温度数据和设定值进行逻辑判断，判断温度是否超过设定值的上限或下限。
自-温度采集器-课程设计报告书
单片机原理与接口技术课程设计书设计题目: 温度采集显示系统课程名称：单片机原理与接口技术课程设计学院：物理与光电工程学院专业班级：11级电子科学技术6班学号： 31110０８6１8姓名 : 关继业联系方式：任课教师 : 徐胜２01３年１２月1８日ﻩ一、ﻬ设计题目：温度采集显示系统本课程是在前导验证性认知实验以及相关的理论课基础上，进行更高层次命题的设计性的教学环节,是学生在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和编程特定功能的电子电路的课程。
对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要。
本课程旨在培养学生综合数字电路和单片机知识，解决电子信息方面常见实际问题的能力，并了解一般电子电路与单片机构成简单系统及较为复杂的编程的方法。
促使学生积累单片机系统的开发经验，准备走向更复杂更实用的应用领域，是参加各类大学生电子竞赛前的技能培训课程。
目的在于巩固基础、注重设计、培养技能、追求创新、走向实用。
二、设计任务和要求:１.根据设计要求，完成对单路温度进行测量，并用数码管显示当前温度值系统硬件设计，并用电子ＣAD软件绘制出原理图，编辑、绘制出PCB印制版。
要求:（1）原理图中元件电气图形符号符合国家标准;（2）整体布局合理,注标规范、明确、美观,不产生歧义。
（3）列出完整的元件清单(标号、型号及大小、封装形式、数量)（4）图纸幅面为Ａ４。
（5）布局、布线规范合理,满足电磁兼容性要求。
（在元件面的丝印层上,给出标号、型号或大小。
所有注释信息（包括标号、型号及说明性文字）要规范、明确,不产生歧义。
2.编写并调试驱动程序。
功能要求：（1）温度范围０-１00℃。
（2）温度分辨率±1℃。
(3）选择合适的温度传感器。
3．撰写设计报告。
三、原理电路和程序设计：本设计基于ＳTM8S105Ｃ6单片机，程序用C语言编写,并借助单片机开发板进行调试,实物也是按照开发板上的电路图进行焊接的，简明易焊。
整个原理电路由温度传感器、数码管显示部分组成。
51单片机温度课程设计
51单片机温度课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解51单片机的结构与原理，掌握温度传感器与单片机的连接方法；2. 学会编写程序，实现温度的采集、处理和显示；3. 了解温度控制系统的基本原理及其在实际应用中的重要性。
技能目标：1. 能够正确使用万用表、编程器等工具，进行单片机与温度传感器的连接；2. 掌握C语言编程，实现温度数据的采集、处理和显示；3. 能够分析温度控制系统的性能，提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践能力，激发创新精神，增强解决实际问题的自信心；2. 培养团队合作精神，提高沟通与协作能力；3. 增强学生对我国电子产业的了解，提高国家认同感和自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对单片机有一定了解，但实际操作经验不足。
教学要求：教师需采用讲解、示范、指导相结合的教学方法，引导学生主动参与实践，提高学生的实际操作能力。
同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力，达到学以致用的目的。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识应用于实际项目中，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 51单片机基础知识：介绍51单片机的结构、工作原理及特点；- 温度传感器原理：讲解温度传感器的工作原理、种类及其与单片机的连接方法；- C语言编程：复习C语言基础知识，重点讲解与51单片机相关的编程技巧。
2. 实践操作：- 硬件连接：指导学生使用万用表等工具，完成温度传感器与51单片机的连接；- 软件编程：编写程序实现温度数据采集、处理和显示，通过实践操作熟悉编程过程；- 系统调试：分析温度控制系统的性能，引导学生提出优化方案并进行调试。
3. 教学大纲：- 第一周：51单片机基础知识学习，了解温度传感器原理；- 第二周：C语言编程复习，学习与51单片机相关的编程技巧；- 第三周：进行硬件连接，学习温度传感器与单片机的连接方法；- 第四周：编写程序，实现温度数据采集、处理和显示；- 第五周：系统调试，分析性能并提出优化方案。
stm32温度计课程设计
stm 32温度计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握STM32单片机的硬件结构和基本原理；2. 使学生了解温度传感器的工作原理及其与STM32的接口方法；3. 帮助学生理解温度数据采集、处理和显示的基本过程。
技能目标：1. 培养学生运用C语言对STM32进行编程的能力；2. 学会使用温度传感器采集温度数据并处理；3. 能够设计并实现一个基于STM32的温度计，具备温度显示和报警功能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作精神和创新能力；2. 激发学生对电子制作和编程的兴趣，提高学习积极性；3. 增强学生的环保意识，认识到温度控制在节能环保方面的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，强调理论与实践相结合。
课程性质为实践性较强的综合设计课，旨在帮助学生将所学知识应用于实际项目中。
在教学过程中，要求教师关注学生的个体差异，因材施教，确保每个学生都能达到课程目标。
课程目标的设定有利于教师进行教学设计和评估，使学生能够明确学习成果，提高教学效果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. STM32单片机基础知识：- 硬件结构：介绍STM32的内部结构、外设接口等；- 开发环境：学习如何搭建STM32的开发环境，包括软件和硬件；- 基本编程：掌握C语言在STM32上的编程方法，了解中断、定时器等基本功能。
2. 温度传感器及其接口技术：- 传感器原理：学习温度传感器的工作原理，如热敏电阻、数字温度传感器等；- 接口方法：了解温度传感器与STM32的接口方式，如模拟信号采集、I2C通信等；- 数据处理：学习温度数据的采集、处理和转换方法。
3. 基于STM32的温度计设计：- 系统设计：制定温度计的整体设计方案，包括硬件选型、软件框架等；- 程序编写：编写温度计的软件程序，实现温度采集、处理、显示和报警功能；- 系统测试：对设计的温度计进行功能测试，确保系统稳定可靠。
教学内容依据课程目标进行科学性和系统性的组织，与教材相关章节紧密结合。
温度采集系统课程设计PID
温度采集系统课程设计PID一、课程目标知识目标：1. 学生能理解温度采集系统的基本原理，掌握PID控制算法在温度控制中的应用。
2. 学生能描述传感器的工作原理，了解不同类型传感器的特点及选用原则。
3. 学生掌握数据采集、处理和传输的基本方法，了解温度采集系统中各个环节的影响因素。
技能目标：1. 学生能运用所学知识设计简单的温度采集系统，并运用PID算法实现温度的自动控制。
2. 学生能运用编程软件对温度采集系统进行模拟和调试，解决实际操作过程中出现的问题。
3. 学生具备团队协作能力，能够与组员共同完成温度采集系统的设计与搭建。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。
2. 学生通过课程学习，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、尊重和合作，培养良好的团队合作精神。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生将所学理论知识与实际应用相结合，提高解决实际问题的能力。
教学要求注重培养学生的动手操作能力、团队协作能力和创新能力，使学生在掌握专业知识的同时，形成积极的情感态度和价值观。
课程目标分解为具体学习成果，以便于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. 温度采集系统原理与结构- 传感器原理及其选用- 数据采集、处理与传输- 温度控制算法简介2. PID控制算法理论- PID控制原理- PID参数调整方法- PID算法在温度控制中的应用3. 温度采集系统设计与实现- 系统设计流程与方法- 硬件选型与连接- 软件编程与调试4. 实践操作与团队协作- 温度采集系统搭建- PID参数调试与优化- 团队协作与成果展示教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与课本章节相对应。
具体教学内容如上所述，包括温度采集系统原理与结构、PID控制算法理论、温度采集系统设计与实现以及实践操作与团队协作等四个方面，旨在帮助学生全面掌握温度采集系统相关知识，提高实际操作能力。
计控必做温度控制课程设计
计算机控制技术课程设计温度闭环控制系统1 设计目的1.了解温度调节闭环控制系统软硬件设计。
2.熟练掌握PID控制规律及算法。
2 所用设备PC机一台，TD-PITE实验装臵一套。
3 设计内容温度闭环控制原理如图1所示。
人为数字给定一个温度值，与温度测量电路得到的温度值（反馈量）进行比较，其差值经过PID运算，将得到控制量并产生PWM脉冲，通过驱动电路控制温度单元是否加热，从而构成温度闭环控制系统。
图1 温度控制实验原理图温度控制单元中由7805与一个24Ω的电阻构成回路，回路电流较大使得7805芯片发热。
用热敏电阻测量7805芯片的温度可以进行温度闭环控制实验。
由于7805裸露在外，散热迅速。
实验控制的最佳温度范围为50～70℃。
4 温度传感器温度传感器采用的是 NTC MF58-103 型热敏电阻，具体电路连接如下：R t R 110K 500温度值与对应AD 值的计算方法如下：25℃：Rt ＝10K V AD ＝5×500 / (10000＋500)＝0.238(V) 对应AD 值：0CH 30℃：Rt ＝5.6K V AD ＝5×500 / (5600＋500)＝0.410(V) 对应AD 值：15H 40℃：Rt ＝3.8K V AD ＝5×500 / (3800＋500)＝0.581(V) 对应AD 值：1EH 50℃：Rt ＝2.7K V AD ＝5×500 / (2700＋500)＝0.781(V) 对应AD 值：28H 60℃：Rt ＝2.1K V AD ＝5×500 / (2100＋500)＝0.962(V)对应AD 值：32H100℃：Rt ＝900 V AD ＝5×500 / (900 ＋500)＝1.786 (V) 对应AD 值：5AH ……测出的AD 值是程序中数据表的相对偏移，利用这个值就可以找到相应的温度值。
智能温度测控仪课程设计
智能温度测控仪课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能温度测控仪的基本原理，掌握温度传感器的工作方式和测量范围。
2. 学习智能温度测控仪的电路组成和功能，了解各组成部分的作用及相互关系。
3. 掌握编程方法，实现对温度数据的采集、处理和显示。
技能目标：1. 能够正确连接智能温度测控仪的电路，进行简单的故障排查和维修。
2. 能够运用所学编程知识，编写程序实现对温度的实时监控和控制。
3. 培养动手实践能力，通过实际操作，熟练使用智能温度测控仪。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能硬件的兴趣和热情，激发创新精神和探究欲望。
2. 增强学生的团队协作意识，培养合作解决问题的能力。
3. 培养学生关注环境保护，认识到智能温度测控仪在节能降耗方面的作用。
课程性质：本课程属于电子技术实践课程，注重理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对智能硬件有一定的好奇心，喜欢动手实践。
教学要求：教师应充分调动学生的积极性，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践能力。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 理论知识：- 温度传感器原理与分类，重点讲解热敏电阻、热电偶等常见温度传感器的原理和应用。
- 智能温度测控仪电路组成，包括传感器、信号处理电路、微控制器、显示模块等部分的功能和连接方式。
- 编程基础，介绍C语言或Python语言在温度测控中的应用，涉及数据类型、运算符、控制结构等。
2. 实践操作：- 智能温度测控仪电路搭建，指导学生根据电路图正确连接各部分组件。
- 程序编写与调试，引导学生学习编程软件的使用，编写温度采集程序，并进行调试和优化。
- 系统测试与优化，通过实际测试，观察温度测控效果，针对问题进行排查和优化。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：导入新课，介绍智能温度测控仪的应用，明确学习目标。
南昌航空大学单片机课程设计-温度的采集全集与控制
课程设计说明书课程设计名称：单片机技术课程设计题目：温度的采集与控制学院名称：信息工程学院专业：电子信息科学与技术班级：120431学号：12043123 姓名：沈**评分：教师：贾杰20 15 年07 月03 日专业课程设计任务书20 15 －20 16学年第2 学期分散一周第17 周－19周集中注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要本系统将单片机应用于温度测量。
系统的核心部件是STC89C52单片机，系统采用模拟温度传感器PT--100作为测温元件，将采集的模拟信号经TL084放大器放大后传递给ADC0832模数转换器。
ADC0832模数转换器将采集得到的模拟信号转换成数字信号传至STC89C52单片机的P2口和P3口。
STC89C52将信号处理后，经过共阴数码管显示出来。
它具有0～255℃范围的温度测量的能力，并且具有超温报警功能，灵敏度较高。
关键词：TLC0832，TL084，STC89C51。
目录前言 (3)第一章设计内容及设计要求 (4)1.1 温度的采集与控制 (4)第二章硬件电路设计 (5)2.1 方案 (5)2.2 复位电路 (6)2.3 晶振电路 (6)2.4 电桥电路 (7)2.5 放大电路 (8)2.6 AD转换电路 (9)2.7显示电路 (11)2.8 报警电路 (12)第三章作品调试及结果分析 (13)3.1 电路的焊接 (13)3.2 实验的调试 (14)3.3 设计中遇到的问题与解决方案 (17)第五章实验结论和体会 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录一 (21)附录二 (22)附录三 (23)前言在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中，温度控制也越来越重要。
在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
温度测量与控制系统课程设计报告
目录课程设计题目及要求： (2)一、任务可行性分析 (2)二、温度测量流程图及程序 (2)[1]主程序流程图 (2)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (3)三、温度控制流程图及程序 (5)[1]主程序流程图 (5)[2] C语言程序的关键程序段及说明 (6)四、总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等） (9)课程设计报告课程设计题目及要求：温度测量与控制系统对于给定的硬件系统编写相应的软件，实现基本的温度测量与显示功能，测量精度为0.1度。
然后在此基础上利用电阻加温进行温度控制。
利用键盘操作实现温度的设定，使受控元件的温度可以保持在设定温度附近（30-99度）。
发挥部分（1）：用不同的方法进行温度控制，并比较优缺点。
（2）：在外界干扰下（小风扇吹风）能够尽快达到新的稳定点。
设计报告要求：（1）任务可行性分析（所需要的功能如何实现）。
（2）程序结构流程框图。
（3） C语言程序的关键程序段及说明。
（4）总结（对自己工作的评价、改进与提高的设想等）。
（5）源程序电子文档。
一、任务可行性分析本设计利用温度传感器DS18B20将读取温度并将数据传递给中央处理模块SST89E516RD2，然后通过数码管将读取的温度显示出来，显示温度为四位，前两位为整数，后两位为小数。
在此基础上利用热电阻加温进行温度控制，先用短路块接通J5（如下图）的两个引脚，给电路板上电之后，电阻R6、R7便开始加热，温度传感器DS18B20就置于两个加热电阻之间，实时读取热电阻的温度，并写入SST89E516RD2中，利用单片机提供的四个按键实现对控制参数的设定，起初显示设定温度，可以通过按键增减来修改设定温度，确认后，数码管显示测量所得温度。
然后通过软件控制的方式控制电阻的加热与否，即若温度低于设定温度，则电阻加热，反之不加热。
二、温度测量流程图及程序[1]主程序流程图[2] C语言程序的关键程序段及说明（1）DS18B20的初始化：初始化是DS18B20的底层基本操作之一。
单片机课程设计——温度监控系统
单片机课程设计报告题目：温度监控系统设计学院：通信与信息工程学院专业：电子信息工程专业班级：电信xxxx班成员： XXXXXXXXX二〇一一年七月十二日一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同，因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合，应用性比较强，本系统可以作为仓库温度监控系统，如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统，以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测，利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便，控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机，温度采集模块，显示模块，按键控制模块，报警和指示模块五个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控，完成了课题所有要求。
二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。
2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。
2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。
2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。
stm32温度监控课程设计
stm32温度监控课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解STM32的硬件结构，掌握其基本编程方法。
2. 学生能够掌握温度传感器的工作原理，并了解其在STM32中的应用。
3. 学生能够学会使用STM32进行温度数据的采集、处理和显示。
技能目标：1. 学生能够运用C语言对STM32进行编程，实现温度监控功能。
2. 学生能够独立设计并搭建温度监控系统的硬件电路。
3. 学生能够通过调试程序，解决温度监控过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电子工程和编程的兴趣，增强实践操作的自信心。
2. 学生能够认识到科技在生活中的重要作用，提高创新意识和团队协作能力。
3. 学生能够关注环保和节能问题，将所学知识应用于实际问题的解决。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程属于电子技术实践课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
2. 学生特点：学生为高年级电子工程及相关专业学生，具备一定的电子技术和编程基础。
3. 教学要求：在教学过程中，要注重引导学生主动探究，激发学生的创新思维，提高学生的实际问题解决能力。
二、教学内容1. STM32硬件结构与编程基础- 熟悉STM32的内部结构，包括GPIO、ADC、定时器等模块。
- 学习STM32的编程环境搭建，掌握Keil MDK的使用。
2. 温度传感器工作原理与应用- 掌握温度传感器（如DS18B20）的工作原理。
- 学习温度传感器与STM32的接口技术。
3. 温度监控系统的硬件设计- 设计温度传感器与STM32的硬件连接电路。
- 学习电路原理图的绘制和PCB布线。
4. 温度监控系统的软件编程- 使用C语言编写STM32程序，实现温度数据的采集、处理和显示。
- 学习中断处理、多任务编程等高级编程技术。
5. 系统调试与优化- 分析温度监控系统可能出现的故障，掌握调试方法。
- 学习系统性能优化技巧，提高温度监控的准确性和稳定性。
温度控制系统课程设计
一．概述温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，燃料，控制方案也有所不同。
本设计的控制对象为一电加热炉，输入为加在电阻丝两断的电压，输出为电加热炉内的温度。
输入和输出的传递函数为：G(s)=2/(s(s+1))。
控温范围为100~500℃，利用PID控制算法进行温度控制。
二．温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见下图。
其中数字控制器的功能由单片机控制实现。
图1..1温度控制系统的组成框图三．温度控制系统结构图及总述图1.2温度控制系统结构图图中由4~20mA变送器，I/V，A/D转换器构成输入通道，用于采集炉内的温度信号。
其中，变送器选用XTR101，它将热电偶信号（温度信号）变为4~20mA 电流输出，再由高精密电流/电压变换器RCV420将4~20mA电流信号变为0~5V 标准电压信号，以供A/D转换用。
转换后的数字信号送入AT89C51单片机中与与炉温的给定值进行比较，即可得到实际炉温和给定炉温的偏差，其偏差被PID 程序计算出输出控制量。
由AT89C51输出电信号送至SCR触发电路，触发晶闸管并改变其导通角大小，从而控制电加热炉的加热电压，起到调温的作用。
四．温度控制系统硬件与其详细功能介绍1. AT89C51介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
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课程设计说明书课程设计名称：单片机技术课程设计题目：温度采样与控制学院名称：信息工程学院专业：电子信息工程班级：学号：姓名：评分：教师：2015年 7 月 4 日专业课程设计任务书20 14 －20 15学年第 2 学期分散1周第16 周－18周集中注：1、此表一组一表二份，课程设计小组组长一份；任课教师授课时自带一份备查。
2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。
摘要本系统将单片机应用于温度控制。
系统采用模拟温度传感器PT--100作为测温元件，将温度采集的模拟电压信号经LM324放大器差分放大后传递给MC14433模数转换器。
MC14433模数转换器将采集得到的模拟信号转换成数字信号传至STC89C51单片机的I/O 口。
STC89C52将数字信号处理后，发送给具有串行接口的HD7279,驱动3位共阴式数码管。
它具有0～500℃范围的温度测量的能力，并且通过继电器连接电路可以实现超温报警功能。
关键词：LM324，MC14433，STC89C52，HD7279，继电器。
目录前言 (1)第一章设计内容及设计要求 (2)1.1 温度的采集与控制 (2)第二章硬件系统设计 (3)2.1 系统工作原理 (3)2.2 单片机介绍 (4)2.3 复位电路 (5)2.4 晶振电路 (5)2.5 电桥与放大电路 (6)2.6 AD转换电路 (7)2.7 HD7279显示电路 (10)2.8 报警电路 (12)第三章软件系统设计 (13)3.1 程序设计思路 (13)第四章设计及调试分析 (15)4.1 电路的焊接 (15)4.2 实验的调试及结果分析 (15)第五章实验结论和体会 (16)参考文献 (17)附录一 (18)附录二 (19)附录三 (20)附录四 (25)前言在日常生活和工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
其中，温度控制非常重要。
在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制；在我们的家用电器中，电热炉、电饭煲、饮水机等加热制冷设备无不涉及到温度的控制。
采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而大大提高产品的质量和数量。
目前应用的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A／D转换器及单片机等组成的传输系统。
这种温度采集系统需要大量的测温电缆，才能把现场传感器的信号送到采集卡上．安装和拆卸繁杂，成本也高。
同时线路上传送的是模拟信号，易受干扰和损耗，测量误差也比较大，不利于控制者根据温度变化及时做出决定。
针对这种情况，本文提出一种采用数字化单总线技术的温度采集系统，实现了温度实时测量和显示和报警。
第一章设计内容及设计要求1.1 温度的采集与控制基本要求：（1）采用PT－100 温度传感器测温（2）采用MC14433 A/D 转换器（3）测温范围：0℃- 500℃，分辨率为±1℃（4）当采集温度超过500℃时能能用继电器控制一LED 发光管亮参考原理：电桥电路、放大电路、AD转换电路、数码管显示电路、继电器报警电路主要参考器件：LM324，MC1403，MC14433，STC89C52，HD7279。
第二章系统硬件设计2.1系统工作原理该课设以STC89C52单片机为核心的温度的控制与采集。
整个设计包括温度转换模块、A/D转换模块、显示模块和继电器报警模块。
电桥电路经过放大电路，将放大的模拟电压传给MC14433的电压采样输入端Vx，经A/D转换输出四位BCD码，数据输出线Q3到Q0、控制线DS1到DS4与单片机I/O相连接，单片机对温度采样到的数字量处理，结果通过一片7279最小系统用3个数码LED显示测温范围0℃-500℃，由于MC14433的独特性，并不需要采用AT89C51单片机I/O口输出控制设定的温度，当转换电压量程达到1.999V或199.9mV时，MC14433过量程信号输出端输出低电平，接到继电器报警电路模块的发光二极管会点亮显示。
测温电路的作用是将随温度变化的电阻转化为电压变量。
为了提高测温灵敏度，用放大器将电压信号放大。
电阻测温电路由含热敏元件的非平衡电桥输入电路及运放电路组成。
设计中因为没有PT-100温度传感器，所以采用精密电阻代替。
电桥经过调零，调满后使得调节改精密电阻，放大器输出端模拟电压在0V-2V范围变化，再经过MC14433转换器得到采集温度在0℃-500℃。
主控制系统采用了STCT89C52单片机。
单片机最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。
最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。
2.2 单片机介绍STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外 STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，所以本电路采用STC89C52作为电路的单片机来实施控制与输出。
本人使用现有的单片机开发板烧录程序，所以其中的复位电路与晶振电路直接采用其原理图的电路。
单片机的管脚如下图所示：图2.2 STC89C51引脚图2.3 复位电路图2.3 复位电路STC89C52单片机的9脚是复位端，当输入为高电平并保持两个机器周期以上的时间时，单片机复位，复位后，主要特征是各IO口呈现高电平，程序计数器从零开始执行程序。
如图参数符合要求。
上电后，电容电压不能突变，VCC通过复位电容给单片机复位脚加高电平，同时，通过10K电阻向电容反向充电，使复位脚电压逐渐降低，经约10毫秒时间后，复位脚变为0V,单片机开始工作。
2.4 晶振电路图2.4 晶振电路如图所示，本人用的是12MHz 的晶振匹配电容是两个30P或22P的瓷片电容。
每种芯片的手册上都会提供外部晶振输入的标准电路，会表明芯片的最高可使用频率等参数。
与计算机用CPU不同，单片机现在所能接收的晶振频率相对较低，但对于一般控制电路来说足够了。
2.5 电桥放大电路图2.5.1 电桥和放大电路此电路采用4个电阻和2个滑动变阻器来实现电桥电路，上面的两个固定电阻都为10k欧，下面的R4+Rw1电位器是为了能与R3、R1、R2构成电桥平衡，Rw2阻值范围为0~200欧能满足0℃-500℃对应PT100的阻值变化域：0-180.95欧。
若固定左边的电位器Rw1为50(理论)，则调节PT-100的阻值会产生不同的压差，并将其传递给后面的放大电路。
(方便计算理论调整R4+Rw1=R3=100欧 Vcc=5V 最大取Rw2=180.95欧)电桥压差=Vcc*{(R3+Rw2)/(R3+Rw2+R2)—(R4+Rw1)/(R4+Rw1+R2)}代入求得对应满足的最大压差=0.1133V（约）因为前面的电桥电路产生的压差范围为0—0.1133v，根据MC14433芯片的功能选择1.999v量程，故应将其放大对应0—2v,放大倍数=2/0.1133=17.65倍。
放大电路的放大倍数=电桥电路产生的压差*（1+2R5/Rw4）,调整可变电阻Rw4即可改变放大倍数，达到17.65倍。
其中LM324带有真差动输入的四运算放大器，该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。
每一组运算放大器可用图2.5所示的符号来表示，它有5个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。
两个信号输入端中，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的位相反;Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
图2.5.2 LM324引脚2.6 A/D转换电路图2.6.1 MC14433 转换电路如图所示，放大的模拟电压参量从3脚输入，经A/D转换输出四位BCD码，数据输出线Q3到Q0、控制线DS1到DS4与单片机P1口相连接，单片机通过读P1口获得对应的数字量。
MC14433 是 3 位半双积分 A/D 转换器。
抗干扰性强；输入电阻≥1000MΩ；转换精度高；自动校零；自动极性输出；自动量程控制信号输出；动态字位扫描 BCD 码输出；单基准电压；转换率为 1～10 次/秒。
该芯片主要外接元件有时钟振荡电路的外接电阻、补偿电容、以及积分阻容元件。
模拟电路部分有基准电压、模拟电压输入。
被转换的模拟电压输入量程为199.9mV 或 1.999V 两种，与之相对应的基准电压相应为+200mV 或+2V 两种。
数字电路部分有逻辑控制、BCD 码及输出锁存、多路开关、时钟、极性判断及溢出检测等电路。
转换完的数据以BCD码的形式分4次送出（最高位输出内容特殊，详见表图2.6.2 MC14433引脚图下面介绍各引脚的功能：(1）电源及共地端VDD：主工作电源，+5V。
VEE：模拟部分的负电源端，接-5V。
VAG：模拟地端。
VSS：数字地端。
VR：基准电压输入端。
（2）外接电阻及电容端R1：积分电阻输入端，转换电压VX = 2V时,R1 = 470千欧；VX = 200mV时，R1 = 27千欧。
C1：积分电容输入端，C1一般取0.1uF。
R1/C1：R1与C1的公共端CLKI、CLKO：外接振荡器时钟调节电阻RC，RC一般取470千欧左右。
（3）转换启动/结束信号端EOC：转换结束信号输出端，正脉冲有效。
DU：启动新的转换，若DU与EOC相连，每当A/D转换结束后，自动启动新的转换。
（4）过量程信号输出端/OR ：当|VX|＞VR时，过量程输出低电平，即当模拟电压大于基准电压时，MC14433 的引脚/OR 输出低电平，连接到继电器发出报警信号。
（5）位选通控制端DS4～DS1：分别为个、十、百、千位输出的选通脉冲，正脉冲有效。